Suggerimenti essenziali per la saldatura SMAW per tutte le posizioni

La regola comune per operare in diverse posizioni di saldatura è mantenere l'angolo corretto dell'elettrodo, padroneggiare le tre azioni del movimento dell'elettrodo, controllare la forma e la temperatura del bagno di saldatura, assicurare che le reazioni metallurgiche nel metallo saldato siano complete, eliminare accuratamente i gas e le impurità e ottenere una buona fusione con il materiale di base.

La temperatura del bagno di saldatura è legata alla sua forma e dimensione. Osservando attentamente i suoi cambiamenti e regolando continuamente l'angolo e il movimento dell'elettrodo, è possibile controllare la temperatura del bagno di saldatura per garantire la qualità della saldatura.

1. Saldatura in posizione piana

(1) Caratteristiche della saldatura in piano

Le gocce di metallo dall'elettrodo passano al bagno di saldatura principalmente per gravità, facilitando il mantenimento della forma e del metallo del bagno di saldatura. Quando si saldano pezzi dello stesso spessore, la corrente di saldatura in posizione piana è più elevata rispetto alle altre posizioni, con conseguente maggiore produttività della saldatura. La scoria e il metallo saldato possono mescolarsi facilmente, soprattutto durante le saldature di raccordo, dove la scoria può avanzare e formare inclusioni di scoria.

Parametri e operazioni di saldatura non corretti possono portare a difetti quali penetrazione incompleta, sottosquadro o rinforzo eccessivo. Durante la saldatura di testa piatta, se i parametri o la sequenza di saldatura sono scelti in modo improprio, distorsione di saldatura può facilmente verificarsi. Quando si esegue una saldatura su un solo lato con formazione di un doppio lato, la prima saldatura può risultare in una penetrazione non uniforme e in una scarsa formazione del lato posteriore.

(2) Angolo dell'elettrodo in posizione piana

La saldatura in posizione piana può essere suddivisa in saldatura piana con giunto di testa, saldatura a filetto con giunto di giro, saldatura a filetto con giunto a T, saldatura a forma di barca e saldatura piana con giunto d'angolo in base alla forma del giunto di saldatura. L'angolo dell'elettrodo per la saldatura in posizione piana è illustrato nella Figura 5-26.

a) Saldatura piana con giunto di testa
b) Saldatura a filetto del giunto di giro
c) Saldatura di raccordo a T
d) Saldatura della barca
e) Saldatura piana del giunto d'angolo

(3) Punti chiave della saldatura in posizione piana

Posizionare il pezzo in posizione di saldatura piana, il saldatore tiene la pinza di saldatura con la mano destra. bacchetta per saldatura Il saldatore è un'apparecchiatura di saldatura a filo, con il viso protetto da uno schermo facciale (a casco o manuale), che scocca un arco sul pezzo da saldare, utilizza l'alta temperatura dell'arco elettrico (6000~8000K) per fondere il metallo della bacchetta di saldatura e il metallo di base; le parti fuse dei metalli si fondono insieme per formare una pozza fusa. Dopo aver allontanato la bacchetta di saldatura, il bagno fuso si raffredda formando un cordone di saldatura che unisce saldamente i due materiali di base separati, realizzando la saldatura in posizione piana.

1) A seconda dello spessore della lamiera, è possibile utilizzare un filo di saldatura più spesso e saldare con una corrente di saldatura maggiore. A parità di spessore della piastra, la corrente di saldatura in posizione piana è maggiore di quella in posizione verticale, orizzontale e sopraelevata.

2) È preferibile utilizzare la saldatura ad arco corto, che può ridurre la perdita di calore dell'arco ad alta temperatura e aumentare la profondità del bagno fuso. In questo modo si evita che i gas nocivi intorno all'arco entrino nel bagno fuso, riducendo l'ossidazione degli elementi metallici saldati e la possibilità di porosità nella saldatura.

3) Durante la saldatura, la bacchetta di saldatura e il pezzo da saldare formano un angolo di 40°~90°, controllano bene la separazione di scorie e metallo fuso e impediscono la formazione di scorie.

4) Quando lo spessore della piastra è ≤6 mm, la saldatura di testa piana utilizza generalmente una scanalatura a forma di I e la saldatura anteriore dovrebbe utilizzare una saldatura ad arco corto con un diametro del filo di saldatura di ф3,2~ф4 mm, la profondità di penetrazione dovrebbe raggiungere i 2/3 dello spessore del pezzo. Prima di eseguire la saldatura di ritorno, non è necessario rimuovere la radice di saldatura (tranne che per i componenti importanti), ma le scorie devono essere pulite e la corrente di saldatura può essere più elevata.

5) Se durante la saldatura di testa piana si verifica un fenomeno di mancata miscelazione tra scorie e metallo fuso, è possibile allungare l'arco, inclinare in avanti la barra di saldatura e adottare misure per spingere le scorie verso la parte posteriore del bagno fuso per evitare l'inclusione di scorie.

6) Quando si saldano cordoni orizzontali inclinati, si deve usare la saldatura in salita per evitare che la scoria fluisca verso la parte anteriore del bagno di fusione e per evitare difetti di inclusione di scoria nella saldatura.

7) Quando si utilizza la saldatura multistrato e a più passate, occorre prestare attenzione alla selezione del numero e della sequenza delle passate di saldatura.

8) Per le saldature di raccordo a T, d'angolo e di filetto, se lo spessore delle due piastre è diverso, regolare l'angolo della barra di saldatura per orientare l'arco verso la piastra più spessa, in modo da garantire un riscaldamento uniforme di entrambe le piastre.

(4) Scegliere correttamente il metodo di spostamento dell'asta

1) Per lamiere di spessore <6 mm, saldatura di testa a I, utilizzando la saldatura bilaterale, la saldatura anteriore dovrebbe utilizzare un movimento rettilineo dell'asta, leggermente lento, la saldatura posteriore dovrebbe anch'essa utilizzare un movimento rettilineo dell'asta, la corrente di saldatura dovrebbe essere leggermente superiore a quella utilizzata per la saldatura anteriore e il movimento dell'asta dovrebbe essere veloce.

2) Per lamiere di spessore ≥6 mm, in base ai requisiti di progetto, è possibile utilizzare altri tipi di scanalature (a V, a doppia V, a Y, ecc.) oltre alla scanalatura a I per la saldatura di testa in piano e adottare la saldatura multistrato o la saldatura multistrato a più passaggi.

Per il primo strato (passata alla radice) si deve utilizzare una bacchetta di piccolo diametro, una bassa corrente di saldatura, un movimento della bacchetta diritto o a dente di sega. Per gli strati successivi, è possibile utilizzare bacchette di diametro maggiore e correnti di saldatura più elevate con saldatura ad arco corto. Il movimento della barra a dente di sega deve fare una pausa su entrambi i lati della scanalatura e la direzione di saldatura degli strati adiacenti deve essere opposta, con giunti sfalsati.

3) Per le saldature di raccordo a T con dimensioni del cordone di saldatura <6 mm, si può utilizzare la saldatura a strato singolo con movimenti del filo dritti, ad anello obliquo o a dente di sega; per dimensioni del cordone di saldatura maggiori, si deve utilizzare la saldatura multistrato o la saldatura multistrato a più passate. La passata principale utilizza sempre un movimento rettilineo del filo, mentre gli strati successivi possono utilizzare movimenti obliqui del filo a dente di sega o ad anello. La saldatura multistrato a più passate dovrebbe preferibilmente utilizzare un movimento rettilineo del filo per la saldatura.

4) Per le saldature di raccordo a giro e d'angolo, l'operazione di spostamento della barra è simile a quella delle saldature di raccordo a T.

5) Il funzionamento della saldatura a forma di nave è simile alla saldatura di testa piatta con scanalatura.

2. Posizione di saldatura verticale

(1) Caratteristiche della posizione di saldatura verticale

Nella saldatura verticale, il metallo fuso e la scoria tendono a separarsi per gravità. Quando la temperatura del bagno è troppo alta, il metallo fuso tende a fluire verso il basso, formando cordoni di saldatura, sottosquadri e difetti di inclusione di scoria, che rendono il cordone di saldatura irregolare. La radice del giunto a T è soggetta a una penetrazione incompleta.

La profondità di penetrazione è facile da controllare, consuma più elettrodi della saldatura piana, ma la produttività è inferiore a quella della saldatura piana. Poiché il calore dell'arco nella saldatura verticale ad angolo viene trasferito in tre direzioni al pezzo, il raffreddamento è rapido. Pertanto, nelle stesse condizioni della saldatura verticale di testa, la corrente di saldatura può essere leggermente superiore per garantire una buona fusione delle due lamiere.

(2) Angolo dell'elettrodo in posizione verticale di saldatura

Le posizioni di saldatura verticale variano in base allo spessore del pezzo, tra cui la saldatura verticale di testa di lamiere sottili e la saldatura verticale di testa di lamiere spesse; in base al tipo di giunto, possono essere suddivise in saldatura verticale di testa con scanalatura a I e saldatura angolare con giunto a T; in base al metodo di saldatura, possono essere suddivise in saldatura verticale verso l'alto e saldatura verticale verso il basso. L'angolo dell'elettrodo in posizione di saldatura verticale è illustrato nella Figura 5-27.

(3) Punti chiave della posizione di saldatura verticale

Durante la saldatura verticale, dopo che l'elettrodo è stato bloccato dalle pinze di saldatura, le pinze e l'elettrodo devono essere in linea retta, come mostrato nella Figura 5-28. Il corpo del saldatore non deve essere rivolto direttamente verso la saldatura, ma leggermente a sinistra o a destra (per i mancini), per facilitare l'uso della mano destra (per i mancini) che tiene la pinza di saldatura.

In produzione, la saldatura verticale verso l'alto è comunemente utilizzata, mentre la saldatura verticale verso il basso richiede elettrodi speciali per garantire la qualità della saldatura. Nella saldatura verticale ascendente, la corrente di saldatura deve essere da 10% a 15% inferiore a quella della saldatura piana e si deve utilizzare un elettrodo di diametro inferiore (<4 mm), mantenendo l'angolo corretto dell'elettrodo. Utilizzare un arco corto per ridurre la distanza dalla transizione delle gocce al bagno di saldatura.

(4) Selezione corretta del metodo di manipolazione dell'elettrodo

1) Per la saldatura verticale verso l'alto di giunzioni di testa a I di lamiere sottili, la lunghezza massima dell'arco comunemente utilizzata dovrebbe essere ≤6 mm, e si possono usare elettrodi a linea retta, a zig-zag, a mezzaluna o a salto.

2) Per altre forme di saldatura verticale di testa, il primo strato di saldatura è spesso realizzato con saldatura a salto o con manipolazione dell'elettrodo a forma di mezzaluna o triangolare con piccola ampiezza, mentre gli strati successivi possono utilizzare metodi di manipolazione dell'elettrodo a forma di mezzaluna o a zig-zag.

3) Per la saldatura verticale del giunto a T, l'elettrodo deve avere un tempo di permanenza adeguato su entrambi i lati e sull'angolo superiore della saldatura e l'ampiezza di oscillazione dell'elettrodo non deve superare la larghezza della saldatura. L'operazione di manipolazione dell'elettrodo è simile a quella delle altre forme di saldatura di testa.

4) Quando si salda lo strato di copertura, il metodo di manipolazione dell'elettrodo deve essere scelto in base ai requisiti della superficie di saldatura. Per requisiti leggermente più elevati sulla superficie di saldatura, si può utilizzare la manipolazione dell'elettrodo a forma di mezzaluna, mentre se è richiesta solo una superficie di saldatura liscia, si può utilizzare il metodo a zig-zag.

3. Posizione di saldatura orizzontale

(1) Caratteristiche della posizione di saldatura orizzontale

Il metallo fuso tende a cadere per il suo stesso peso sulla scanalatura, causando difetti di sottosquadro sul lato superiore della scanalatura e formando una saldatura a goccia come mostrato nella Figura 5-29b. Il metallo fuso e la scoria si separano facilmente.

a) Saldatura orizzontale normale
b) Saldatura orizzontale a goccia

(2) Angolo dell'elettrodo in posizione di saldatura orizzontale

Durante la saldatura orizzontale, è preferibile che il saldatore operi in piedi. Se possibile, la mano o il braccio che regge lo schermo facciale è il miglior supporto per mantenere stabile il corpo del saldatore mentre è in piedi e salda. Il punto di partenza dell'arco deve trovarsi direttamente di fronte al saldatore.

Durante la saldatura, dopo aver completato ogni elettrodo, il saldatore deve spostare la posizione in piedi per essere sempre rivolto direttamente verso il cordone di saldatura. La parte superiore del corpo del saldatore deve avanzare con l'arco, ma gli occhi devono mantenere una certa distanza dall'arco di saldatura. Inoltre, bisogna prestare attenzione a mantenere l'angolo tra l'elettrodo e il pezzo da saldare per evitare un eccessivo gocciolamento di metallo fuso. L'angolo dell'elettrodo nella posizione di saldatura orizzontale è mostrato nella Figura 5-30.

(3) Punti chiave della posizione di saldatura orizzontale

1) Per la saldatura orizzontale di testa, utilizzare generalmente una scanalatura a forma di V o di K, mentre per i giunti di testa con uno spessore della piastra di 3~4 mm, utilizzare una scanalatura a forma di I per la saldatura su entrambi i lati.

2) Utilizzare un elettrodo di piccolo diametro, la corrente di saldatura deve essere inferiore a quella della saldatura piana; il funzionamento ad arco corto può controllare meglio il flusso di metallo fuso.

3) Quando si saldano piastre spesse in orizzontale, è consigliabile utilizzare un sistema di saldatura multistrato e a più passate. metodi di saldatura per le saldature diverse dalla passata principale.

4) Durante la saldatura multistrato e a più passate, occorre prestare particolare attenzione alla distanza di sovrapposizione tra le passate. Ogni passata dovrebbe iniziare a 1/3 della saldatura precedente per evitare disuniformità nella saldatura.

5) In base alla situazione specifica, mantenere un'angolazione adeguata dell'elettrodo e la velocità di saldatura deve essere leggermente veloce e uniforme.

(4) Selezione corretta del metodo di manipolazione dell'elettrodo

1) Quando si esegue una saldatura di testa orizzontale con una scanalatura a I, è meglio utilizzare un metodo di manipolazione dell'elettrodo a linea retta alternata per la saldatura frontale, una forma retta o leggermente elicoidale è adatta per pezzi leggermente più spessi, e un metodo a linea retta per la saldatura posteriore, con una corrente di saldatura adeguatamente aumentata.

2) Per la saldatura di testa con altri tipi di scanalature e per la saldatura orizzontale multistrato, è possibile utilizzare una manipolazione dell'elettrodo in linea retta quando il gap è piccolo; per la saldatura di fondo quando il gap è grande, è opportuno utilizzare un metodo alternativo in linea retta; per gli strati successivi nella saldatura multistrato, è possibile utilizzare una forma elicoidale, mentre per la saldatura multistrato e a più passate è consigliabile un metodo in linea retta.

4. Saldatura in posizione sopraelevata

(1) Caratteristiche della saldatura in posizione sopraelevata

A causa della gravità, il metallo fuso tende a cadere, rendendo difficile il controllo della forma e delle dimensioni del bagno di saldatura. La manipolazione dell'elettrodo è impegnativa ed è difficile ottenere una superficie liscia sul pezzo saldato, con conseguenti difetti quali inclusioni di scorie, penetrazione incompleta, cordoni di saldatura concavi e scarsa formazione della saldatura. Il metallo fuso che scorre è soggetto a schizzi e a spandersi e, se non adeguatamente protetto, può facilmente causare incidenti da ustione. La saldatura sopraelevata è meno efficiente rispetto alla saldatura in altre posizioni spaziali.

(2) Angolo dell'elettrodo in posizione sopraelevata

A seconda della distanza tra il saldatore e il pezzo da saldare, il saldatore può adottare posizioni in piedi, accovacciate o sedute e, in alcuni casi, una posizione sdraiata, in cui il saldatore è sdraiato a terra a faccia in su, tenendo le pinze di saldatura in alto. Quando si salda a testa in giù, l'intensità della manodopera è elevata e la qualità della saldatura è instabile; di solito viene utilizzata per riparazioni di emergenza e non è adatta alla produzione di massa.

Durante la saldatura, le braccia del saldatore devono essere distanti dal corpo, l'avambraccio eretto, la parte superiore del braccio e l'avambraccio formano naturalmente un angolo di sostegno, il centro di gravità sull'articolazione alla base della parte superiore del braccio o sul gomito, il movimento della bacchetta di saldatura deve essere effettuato dal polso, la parte superiore del braccio deve gradualmente alzarsi e spostarsi in avanti man mano che la bacchetta di saldatura si scioglie, gli occhi devono seguire il movimento dell'arco per osservare la saldatura e anche la testa e la parte superiore del corpo devono inclinarsi leggermente in avanti man mano che la bacchetta di saldatura si sposta.

Prima della saldatura dall'alto, il saldatore deve indossare l'abbigliamento protettivo necessario per la saldatura dall'alto, allacciare i bottoni, avvolgere un asciugamano stretto intorno al collo, indossare un berretto a scialle e scarpe resistenti al calore per evitare che il ferro fuso cada e che gli schizzi di metallo scottino la pelle. Il saldatore impugna le pinze di saldatura e cambia l'angolazione del filo di saldatura in base alla situazione specifica; può anche girare la parte da saldare in posizione piana o orizzontale. L'angolo del filo di saldatura in posizione sopraelevata è mostrato nella Figura 5-31.

a) Saldatura di testa con scanalatura a I
b) Saldatura di testa di altre scanalature
c) Saldatura ad angolo in testa con giunto a T

(3) Punti chiave della saldatura in posizione sopraelevata

1) Quando lo spessore del pezzo è ≤4 mm, si utilizza la saldatura di testa con scanalatura a I per la saldatura in testa con una bacchetta di diametro 3,2 mm e la corrente di saldatura deve essere adeguata. Quando lo spessore del pezzo è ≥5 mm, si utilizza la saldatura multistrato con scanalatura a V.

2) Quando il cordone di saldatura è inferiore a 8 mm, la saldatura a T sopraelevata deve essere eseguita a strato singolo, mentre quando il cordone di saldatura è superiore a 8 mm, è necessario utilizzare la saldatura multistrato a più passate.

3) Per facilitare la transizione delle gocce, ridurre il gocciolamento e gli schizzi di metallo durante la saldatura, è necessario utilizzare la lunghezza d'arco più breve possibile.

4) Per la saldatura di testa, utilizzare un elettrodo di diametro ridotto e una corrente di saldatura bassa per evitare il sottosquadro e l'inclusione di scorie su entrambi i lati della saldatura.

(4) Scegliere correttamente il metodo di manipolazione dell'elettrodo

1) Per piccoli spazi, utilizzare una manipolazione dell'elettrodo diritta per la saldatura di testa a I; per spazi più grandi, utilizzare una manipolazione dell'elettrodo diritta avanti e indietro.

2) Per altri tipi di saldatura testa a testa multistrato, il metodo di manipolazione dell'elettrodo per la passata principale deve essere scelto in base alle dimensioni della fessura della scanalatura, utilizzando un metodo diritto o un metodo diritto avanti e indietro. Gli strati successivi possono utilizzare un metodo di manipolazione a zig-zag o a mezzaluna. La saldatura multistrato a più passate deve utilizzare un metodo di manipolazione rettilineo e, indipendentemente dal metodo utilizzato, ogni passaggio di metallo fuso al bagno non deve essere eccessivo.

3) Per la saldatura sopraelevata del giunto a T, se le dimensioni del filetto sono ridotte, è possibile utilizzare un metodo di manipolazione dell'elettrodo dritto o avanti e indietro, completato da una saldatura a strato singolo; se le dimensioni del filetto sono elevate, è possibile utilizzare una saldatura multistrato o a più passate, con il primo strato che utilizza una manipolazione dritta, mentre gli strati successivi possono utilizzare un metodo di manipolazione a triangolo obliquo o ad anello obliquo.